Изучение морфологии и пористой структуры медицинских глин

Аннотация

В статье представлены результаты исследования морфологии и пористой структуры медицинских глин. Определены удельная поверхность, объем пор и общий размер пор.

Полный текст

Качество и экономичность энтеросорбционной терапии определяется видом применяемого энтеросорбента. Одними из перспективных энтеросорбентов являются медицинские глины. Столь высокий и стабильный интерес обусловлен наличием у данной группы широкого спектра прямых и опосредованных лечебно-профилактических эффектов, которые достигаются за счет физико-химических свойств сорбирующего вещества, способного связывать и выводить из организма токсические продукты. Целью исследования стал поиск новых активных фармацевтических субстанций с сорбционными свойствами, а также изучение их морфологии и пористой структуры. Объекты исследования: смектит диоктаэдрический (регистрационное удостоверение ПN 015155/01), каолиновая глина Еленского месторождения (ГОСТ 19608-84) и нативная монтмориллонитсодержащая глина (ММТ) Белгородского месторождения. Измерение удельной площади поверхности и пористости образцов медицинских глин проводили на автоматическом газо-адсорбционном анализаторе TriStar II 3020*. Поры диаметром меньше 0,4 нм называют субмикропорами, размером 0,4-2 нм - микропорами, 2-50 нм - мезопорами, диаметром более 50 нм - макропорами [1]. Макропоры выполняют роль каналов для проникновения веществ вглубь сорбента. Мезопоры значительно меньше макропор, радиус их кривизны от 2 до 50 нм, что значительно больше, чем размеры адсорбируемых молекул. Заполнение объема этих пор уже возможно методом капиллярной конденсации. При давлениях, ниже соответствующих капиллярной конденсации, на поверхности мезопор может происходить адсорбция. На рисунках 1-3 представлены графики зависимости распределения пор по размерам исследуемых образцов. Ось абсцисс отражает диаметр пор в ангстремах (10 Å= 1 нм), ось ординат отражает объем пор в см3/г×Å. Рисунок 1 - Дифференциальная зависимость распределения пор по размерам смектита диоктаэдрического *Исследования выполнены с использованием оборудования Центра коллективного пользования БелГУ «Диагностика структуры и свойства наноматериалов». Как видно из рисунка 1, смектит диоктаэдрический - это комбинированный мезо- и макропористый сорбент с преобладанием мезопор размером 29 нм. Рисунок 2 - Дифференциальная зависимость распределения пор по размерам каолина Еленского месторождения Как видно из рисунка 2, каолиновая глина Еленского месторождения - это комбинированный мезо- и макропористый сорбент с преобладанием мезопор размером 22 нм. Рисунок 3 - Дифференциальная зависимость распределения пор по размерам ММТ глины Белгородского месторождения Как видно из рисунка 3, ММТ глина Белгородского месторождения - это мезопористый сорбент с преобладанием пор размером 4,8 нм. Анализ сорбционных характеристик образцов показал, что смектит диоктаэдрический имеет удельную поверхность 5,7774 м2/г, объем пор 0,042747 см3/г, средний размер пор 29 нм, каолиновая глина Еленского месторождения - удельную поверхность 5,4086 м2/г, объем пор 0,029896 см3/г, средний размер пор 22 нм, ММТ глина Белгородского месторождения - удельную поверхность 53,4591 м2/г, объем пор 0,064901 см3/г, средний размер пор 4,8 нм. Вывод 1. Проведен сравнительный анализ морфологии и пористой структуры медицинских глин: смектита диоктаэдрического, каолиновой глины Еленского месторождения и ММТ глины Белгородского месторождения. ММТ глина Белгородского месторождения имеет удельную поверхность 53,4591 м2/г, объем пор 0,064901 см3/г, средний размер пор 4,8 нм. Наличие значительного количества пор и углублений различной формы и размеров у ММТ глины Белгородского месторождения является фактором наилучшего удерживания сорбата на поверхности и в объеме сорбента.